[發明專利]一種基于線性調頻連續波技術的精確定位方法及設備

有效

• 申請號: 201310538331.6
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103558598A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 崔榮濤;翁凱利;劉曉宇;任普耀;文智力
• 申請（專利權）人: 深圳市翌日科技有限公司
• 主分類號: G01S13/74
• 分類號: G01S13/74
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 羅志偉

技術領域

本發明涉及定位方法，尤其涉及一種基于線性調頻連續波技術的精確定位方法及設備。

背景技術

常見的定位系統，如美國全球定位系統(GPS)只能在大尺度開闊空間的環境下工作，而在室內定位領域，如礦山，樓宇，隧道，森林等復雜環境下無法發揮作用。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種基于線性調頻連續波技術的精確定位方法及設備。

本發明提供了一種基于線性調頻連續波技術的精確定位方法，采用線性調頻連續波作為測距信號，一個上掃頻形式的線性調頻連續波x(t)描述為：

x(t)=Acos(2πflt+πBTt2+θ),]]>

其中，f_l為掃頻的初始頻率；T為掃頻周期；B為掃頻帶寬；θ為初始相位；t為時間；π為圓周率；

線性調頻連續波的瞬時頻率f(t)表示為：

f(t)=f_l+kt，

其中，為掃頻波的斜率；f_l為掃頻的初始頻率；t為時間；

當兩個線性調頻連續波信號相混合時，得到一個低頻單頻信號，其頻率和兩線性調頻連續波信號的時間差Δt之間的關系為：

Δt=fmixk,]]>

其中，f_mix為單頻信號頻率；為掃頻波的斜率。

本發明提供了一種基于線性調頻連續波技術的精確定位方法，包括以下步驟：

S1、在一次測距過程中，設備B發射線性調頻連續波信號，設備A進行接收，設備A、設備B都周期性的產生線性調頻連續波信號，假設設備A、設備B兩端的本振有固定偏差t₀，且設備A的本振在設備B的本振之前，而線性調頻連續波信號在空氣中的飛行時間為τ，則設備A收到的信號是設備B在空氣中延時了時間τ，則有：

其中，k為掃頻波的斜率；

S2、當設備A發出線性調頻連續波信號，設備B進行接收時，得到的時間為：

其中，k為掃頻波的斜率；

S3、假設晶振之間的時間差異為線性變化模型，初始兩端的時鐘差異為t₀，經過時間T后雙方時鐘差異為t₁，可表示為：

t₁=t₀+μ*T，

其中，μ為線性參數，用于衡量兩個晶振源隨時間變化的程度；

S4、采用至少往返三次測距，其中，中間有兩次預留的處理時間，分別表示為T_reply1和T_reply2，其中，

由步驟S3得到公式：

t₁=t₀+μ*T_reply1

t₂=t₀+μ*(T_reply1+T_reply2)；

由步驟S1、S2得到公式：